Skutki spożycia probiotyków u dzieci z zaburzeniami ze spektrum autyzmu (ASD)

Zaburzenia ze spektrum autyzmu (ASD) to grupa nieprawidłowości neurorozwojowych, które zaczynają się we wczesnym dzieciństwie i często charakteryzują się problemami w komunikacji i zachowaniu społecznym. Metabolity wytwarzane przez mikrobiom jelitowy mogą wpływać na funkcje przewodu żołądkowo-jelitowego (Gl) i ośrodkowego układu nerwowego (OUN), wspierając obecność osi jelita-mózg. Poprzednie badania wykazały zmiany w mikrobiomie jelitowym u dzieci z ASD w porównaniu z neurotypową grupą kontrolną. Możliwe jest, że modyfikacje diety, w tym stosowanie probiotyków, u dzieci z ASD mogą pozytywnie modyfikować funkcje G1 i OUN. Przeprowadzono niewiele badań klinicznych w celu oceny wpływu spożycia probiotyków przez dzieci z ASD na skład ich mikroflory, czynność jelit i zachowanie w krajach rozwijających się. W związku z tym ogólnym celem badania jest określenie wpływu suplementacji probiotykami na skład mikroflory jelitowej, stan odżywienia i stan odporności u dzieci z ASD.

Przeprowadzone zostanie randomizowane badanie krzyżowe obejmujące dzieci, u których zdiagnozowano ASD, mieszkające w dystrykcie metropolitalnym Quito. Po zweryfikowaniu kryteriów włączenia i wyłączenia zostanie wybranych 66 uczestników. Początkowo dzieci, u których zdiagnozowano ASD, zostaną losowo podzielone na 2 grupy. Grupa A (n=33) otrzyma suplement Sb w dawce 250 mg 3 razy dziennie przez okres 4 miesięcy. Natomiast grupa B (n=33) nie będzie otrzymywać suplementacji przez 4 miesiące. Następnie nastąpi 30-dniowy okres „wymywania”, podczas którego żadna z grup nie spożywa probiotyków. Po tym czasie grupy dziecięce zmienią leczenie na kolejne cztery miesiące. Badacze przeanalizują zachowanie, mikrobiom jelitowy, metabolom, stan odżywienia i objawy żołądkowo-jelitowe, aby określić zmiany spowodowane spożyciem Sb. Uczestnicy będą obserwowani w 1., 4., 5., 9. i 10. miesiącu badania. Podczas każdej wizyty kontrolnej pobierane będą próbki kału, krwi i moczu do różnych analiz.

W celu określenia parametrów epidemiologicznych uczestników zostanie zastosowane badanie socjodemograficzne. Parametry behawioralne każdego dziecka zostaną poddane ocenie psychologicznej. Testy, które zostaną zastosowane, to: Harmonogram obserwacji diagnostycznej autyzmu, wydanie drugie (ADOS-2); Potwierdzony wywiad diagnostyczny na temat autyzmu (ADI-R); Skala Inteligencji Wechslera dla Dzieci (WISC); Adaptacyjny system oceny zachowania (ABAS); Przedszkole Wechslera i podstawowa skala inteligencji (WPPSI); Inwentarz Rozwoju Battelle (BATELLE). W celu oceny stanu odżywienia zostaną wykonane pomiary antropometryczne (waga, wzrost, BMI) oraz obliczone zostaną percentyle i Z-score. Dodatkowo zastosowany zostanie 24-godzinny kwestionariusz dotyczący wycofania produktu. Do oceny objawów ze strony przewodu pokarmowego zastosowany zostanie test Roma IV. Aby określić stan immunologiczny, badacze będą mierzyć interleukiny i czynniki wzrostu we krwi.

Jeśli chodzi o analizę mikroflory jelitowej, badacze rozpoczną od ekstrakcji DNA z próbek kału. Wszystkie surowe sekwencje uzyskane z sekwencera Illumina zostaną przeanalizowane w celu określenia: składu taksonomicznego, różnorodności alfa i beta, adnotacji funkcjonalnej i różnicowej względnej liczebności drobnoustrojów pomiędzy obiema grupami. Adnotacja funkcjonalna zostanie przeprowadzona przy użyciu oprogramowania Human Microbiome Project Unified Metabolic Analysis Network (HumanN). Przypisanie taksonomiczne zostanie wykonane przy użyciu oprogramowania Metagenomic Phylogenetic Analysis (Metaphlan). Wskaźniki różnorodności zostaną obliczone przy użyciu pakietu Vegan Diversity R. Aby porównać analizę różnorodności alfa, zostanie obliczony współczynnik Chao 1, Shannona i Simpsona. W przypadku porównania różnorodności Beta funkcja analizy danych ekologicznych (ade4) w pakiecie R zostanie wykorzystana do wygenerowania analizy głównych składowych przy użyciu metryk odległości Bray-Curtis, Jaccard, nieważonych Unifrac i ważonych Unifrac. Liniowa analiza dyskryminacyjna zostanie wykorzystana w połączeniu z testem pomiaru efektu wielkości próbki (LEfSe) w celu przeprowadzenia analizy różnicowej względnej liczebności drobnoustrojów pomiędzy obiema grupami.

Badacze przeprowadzą analizę metabolomu krwi, próbek kału i moczu. Przypisanie metabolomu nastąpi na podstawie eksperymentów 2D w oparciu o sygnał protonowego jądrowego rezonansu magnetycznego (H-NMR), z wykorzystaniem bazy danych metabolomu ludzkiego i bazy danych metabolomu biologicznego rezonansu magnetycznego.